研究目的
优化静电纺丝参数，制备用于被动传感和能量收集应用的压电PVDF纳米纤维网。
研究成果
通过优化静电纺丝参数（特别是将电压提升至18千伏），可最大化聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维中的压电β相含量，从而增强其能量收集能力。所制备的柔性薄膜在敲击测试中产生了高达250毫伏的电压，展现出在可穿戴设备和智能皮肤应用中的潜力。未来工作可探索更广泛的参数范围及实际部署场景。
研究不足
该研究仅限于特定的静电纺丝参数（电压和滚筒转速），可能未涵盖所有可能的变量。能量收集演示基于恒定频率下的敲击测试，可能无法代表现实中的动态条件。优化工作聚焦于压电性能，可能忽略了其他材料特性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用远场静电纺丝（FFES）优化电纺参数（电压和滚筒转速）以增强压电性能。表征手段包括扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）。
2：样品选择与数据来源：
将PVDF粉末（分子量534,000）与DMF和丙酮混合，配制成15%（w/v）的聚合物溶液。
3：实验设备与材料清单：
静电纺丝装置（Inovenso?旋转滚筒收集器）、注射泵、18号针头、场发射扫描电镜（FEI Nova NanoSEM 230）、FTIR光谱仪、磁力加热搅拌器、热风烘箱、美国国家仪器数据采集卡（NI-DAQ）。
4：0）、FTIR光谱仪、磁力加热搅拌器、热风烘箱、美国国家仪器数据采集卡（NI-DAQ）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：配制聚合物溶液，在不同电压（10、12、15、18 kV）和滚筒转速（1000、1900 rpm）下进行电纺。对纳米纤维的形貌和β相含量进行表征。以1 Hz频率进行敲击测试测量电压输出。
5：18 kV）和滚筒转速（1900 rpm）下进行电纺。对纳米纤维的形貌和β相含量进行表征。以1 Hz频率进行敲击测试测量电压输出。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：从SEM图像测量纳米纤维直径，根据FTIR光谱的比尔-朗伯公式计算β相比例，记录并分析电压输出。
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Field-Emission Scanning Electron Microscope
FEI Nova NanoSEM 230
FEI
Used to study the morphologies of electrospun nanofibers.
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Electrospinning Setup
Rotating mandrel collector
Inovenso
Used for fabricating nanofibers through electrospinning process.
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Fourier Transform Infrared Spectrometer
Employed to study the presence of piezoelectric β-phase in the electrospun nanofibers.
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Data Acquisition Card
NI-DAQ
National Instruments
Used to record the output voltage from the energy harvesting device during tapping tests.
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Syringe Pump
Used to feed polymer solution to the needle at a constant flow rate.
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Hot Plate Magnetic Stirrer
Used to stir the polymer mixture at elevated temperature.
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